冻土路基在地震作用下的动力响应
刘志强;陆昊
【期刊名称】《冰川冻土》
【年(卷),期】2011(33)4
【摘要】青藏高原是地震多发区,冻土区的公路、铁路在地震作用下的动力响应必须考虑.将冻土作为黏弹塑性材料,考虑冻土在动力荷载作用下的热力耦合效应,从热传导方程、渗流微分方程和动力平衡方程出发,建立了冻土的动力热-力耦合微分方程.根据相应的有限元列式,对路基在地震荷载作用下的动力响应进行了计算与分析.【总页数】6页(P807-812)
【作者】刘志强;陆昊
【作者单位】兰州交通大学土木工程学院;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U213.1
【相关文献】
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第28卷 第6期 岩 土 工 程 学 报 Vol.28 No.62006年 6月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering June, 2006岩石粘弹塑性本构关系及改进的Burgers蠕变模型袁海平，曹 平，许万忠，陈沅江（中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083）摘 要：软弱岩石一般具有粘弹塑性共存特性，而典型的Burgers蠕变模型只能描述材料第三期蠕变以前的粘弹性规律，因此，本文基于Mohr-Coulomb准则，提出了新的塑性元件，该元件假定材料屈服后完全服从Mohr-Coulomb塑性流动规律。
将该元件与典型的Burgers模型串联，形成了能模拟粘弹塑性偏量特性和弹塑性体积行为的改进型Burgers蠕变模型，推导了相应的粘弹塑性本构关系。
给出了模型参数的求解方法，编制了相应的数据处理程序，并结合工程实例，对蠕变模型参数进行了拟合和加权平均取值。
应用结果表明：试验曲线与理论计算曲线吻合，改进的Burgers蠕变模型能较好的描述岩石的蠕变特性。
关键词：Burgers模型；Mohr-Coulomb；蠕变；粘弹塑性；屈服准则；本构关系中图分类号：TU452 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2006)0796–04作者简介：袁海平(1977–)，男，博士研究生，从事岩石力学理论、工程模型及岩土工程数值计算与仿真研究。
Visco-elastop-lastic constitutive relationship of rock andmodified Burgers creep modelYUAN Hai-ping，CAO Ping，XU Wan-zhong，CHEN Yuan-jiang（School of Resources & Safety Engineering, Central South University, Changsha 410083, China）Abstract: The classic Burgers creep model could only describe the viscoelastic behaviour of rock material before the thirdcreep-phase, but weak rock usually was visco-elasto-plastic. So according to this shortage of Burgers model, a new plastic cellwas developed based on Mohr-Coulomb criterion, which was assumed to be in absolute accordance with the plastic flow law ofMohr-Coulomb when rock failed. And then the plastic cell acted in series with the classic Burgers model, and a modifiedBurgers creep model was built and the corresponding visco-elasto-plastic constitutive relationships were deduced. The modifiedmodel could simulate visco-elasto-plastic deviatoric behavior and elasto-plastic volumetric behavior. In addition, some methodsto solve model parameters were given and some corresponding programs were developed to deal with the test data. And themodel parameters of an engineering example were fitted and the values were obtained through weighted mean ones. It wasshown that the creep testing curves were coincident well with the theoretic curves, validating that the modified Burgers creepmodel was felicitous to characterize the creep behaviour law of rock.Key words: Burgers model; Mohr-Coulomb; creep; viscoelastic plasticity; yield criterion; constitutive relationship0 引 言岩石的蠕变特性是岩石类材料重要的力学性质之一，国内外学者对岩石的蠕变特性和蠕变模型进行了大量的研究[1-10]，在理论与实践上取得了重大研究成果。
季节性冻⼟地区⼟壤冻结深度的研究季节性冻⼟地区⼟壤冻结深度的研究李超刘建军*程建军（⽯河⼦⼤学，新疆⽯河⼦，832000）摘要：季节性冻⼟在新疆分布⼴泛，冰冻期长达3～6个⽉之久。
因此，抗冻设计是⼯程建设中必须重视的问题。
其中冻⼟深度的合理确定是季节冻⼟区防冻设计的主要内容之⼀。
本⽂通过调查研究和理论分析，对影响⼟壤冻结深度的⽓温、地下⽔位、⼟质和含⽔量等因素进⾏了分析探讨，提出了冻⼟深度合理的取值⽅法，为⼯程建设提供有益的参考。
关键词：季节性冻⼟、冻胀破坏、冻⼟深度Research of ground frozen depth in seasonally frozen areasLI Chao1，LIU Jian-jun*，CHENG Jian-jun(1. Shihezi University, Xinjiang Shihezi, 832000 )Abstract: Seasonally frozen ground are widely distributed in Xinjiang with froze-up lasting three to s- ix months. So anti-freeze design must be paid high attention to in engineering constructions. Reson- ably determining freezing depth is one of the main design contents in seasonally frozen regions.Th- rough the investigation study and theoretical analysis, each impact of temperature, water table, soil and water content and other factors on freezing depth is discussed in thisarticle.Reasonable deter- mination method of freezing depth is put forward, which may provide some beneficial reference for engineering construction.Key words:seasonally frozen ground, frost heaving damage, freezing depth1.引⾔冻⼟是在温度下降到0℃或以下时, 含有⽔分的⼟壤呈冻结状态的⼀种现象。
寒区岩体低温、冻融损伤力学特性及多场耦合研究共3篇寒区岩体低温、冻融损伤力学特性及多场耦合研究1岩石是地球构造的基本物质之一，岩体力学特性是岩石工程设计和岩石资源勘探开发的重要基础。
在寒区岩体中，低温和冻融往往是导致岩体损伤的主要原因，同时，在多场耦合作用下，岩体的力学特性更加复杂和多变。
因此，研究岩体低温、冻融损伤力学特性及多场耦合，对于理解岩石体力学特性，预测岩体变形和破坏，提高岩石工程安全性具有重要意义。
一、寒区岩体低温力学特性低温对于岩体机械强度和变形特性具有重要影响。
低温下，岩体弹性模量、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度均会降低。
实验研究表明，在低温环境下，岩石抗拉强度和抗压强度的变化率随温度的下降而增加，同时也受到冻胀破坏的影响。
岩石的抗剪强度和剪切模量在低温环境下降低，主要是因为岩石的内部缺陷会扩张。
低温下，岩石的内部孔隙率和开裂率增加，岩体的脆性特性增强。
二、寒区岩体冻融损伤力学特性冻融是一种导致岩体损伤的重要因素。
冻融循环过程中，岩石中的水分因温度变化而产生膨胀和收缩。
当冻融循环次数增加时，岩石中的岩屑、空隙和裂纹随之增加，导致岩体强度、弹性模量和抗剪强度降低、粘聚力下降、损伤加速。
此外，当冻融循环过程中，水从岩石内部流出时，会带走岩石表面的颗粒，加剧了岩体表面的磨损和劣化。
冻融损伤导致了寒区岩体的脆化和破裂性能变差，对寒区岩体工程设计和建设产生了很大的影响。
三、多场耦合作用下的寒区岩体力学特性寒区岩体在多场耦合作用下，其力学特性呈现出更加复杂的变化规律。
多场耦合主要包括温度、应力、水压力、溶质反应等。
温度变化会导致岩体内部裂隙的产生和扩张，加剧了岩体的脆性破坏；应力变化会使岩体发生塑性变形，产生颗粒流动和岩屑剥落现象；水压力的变化会导致冻融循环次数的增加和岩体内部的水分移动，加速了岩体的损伤和劣化；溶质反应则影响了岩体中水溶质的浓度和物理化学性质，加速了岩体的化学风化和劣化。
多场耦合导致寒区岩体的力学特性更加难以预测和分析，需要运用更加综合的分析方法和模型。
